Diagnostic bactériologique de l`infection de prothèse
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Diagnostic bactériologique de l'infection de prothèse ostéo-articulaire. Chloé PLOUZEAU-JAYLE (CHU de POITIERS) Groupe Microbiologie du CRIOGO - Epidemiologie des IOA sur prothèse - Quels prélèvements réaliser et combien? - Quelles techniques pour une prise en charge optimum des prélèvements au laboratoire? - Interprétation des résultats de culture - Intérêt des techniques complémentaires - Sonication de l’implant - Techniques de Biologie moléculaire - Nouveaux tests rapides : sérologie, α-défensine articulaire Critères de définition proposés pour l’IPOA MSIS Majeurs ICM Mineurs Majeurs IDSA Mineurs Majeurs Fistule communiquant avec la prothèse X X X Microorganisme isolé de ≥ 2 prélèvements X X X Pus autour de la prothèse X Histologie positive X X 1 culture positive tout germe X X Mineurs X 1 culture positive germe virulent X X Augmentation des leucocytes synoviaux X X Augmentation des PNN X X VS et CRP élevées X X Parvizi Clin Orthop Relat Res 2011, Osmon CID 2013, Parvizi Bone and Joint J 2013; Nombre de critères mineurs : MSIS 4 , ICM 3 IOA sur prothèses ostéoarticulaires PHRC MICROBIOS, Bémer et al, CRIOGO, JCM 2014 - Etude francaise, 89% de documentation bactériologique (broyage et culture optimisées), 192 IPOA documentées Monomicrobiennes 85% IOA sur matériel : prélèvements Prélèvements à proscrire Ecouvillonnage Cicatrice désunie Fistule Mackowiak, JAMA 1978; Cune, Clin Orthop relat Res 2009; Tetreault, J Arthroplasty 2013 Extrémité distale du redon d’aspiration Prélèvements controversés : liquide de drainage Liquides de redon HAS 2014 : « culture du liquide de drainage utile » 1) Prélèvements pré-opératoires Hémocultures : mode de survenue aigu Ponction articulaire pré-opératoire Arrêt des ATB au moins 15 j Ponction radioguidée possible (hanche) Possibilité de ponction-biopsie Diagnostic de l’IP précoce <1mois : ponction recommandée en l’absence de signes cliniques locaux évidents (HAS 2014) Utile au choix de la technique chirurgicale : 2 temps (germes multiR OU absence de documentation) Tube sec pour la culture + Tube citraté ou hépariné pour cytologie Ensemencement d’un flacons d’hémoculture +++ 2) Prélèvements per-opératoires Arrêt des antibiotiques au moins 15J Prélèvements multiples : Très peu de bactéries dans les infections chroniques Implication fréquente des bactéries cutanées: SCN, coryné, propioni plusieurs prélèvements positifs avec la même bactérie prouve leur implication dans l’infection Liquides articulaires, tissus au contact de la prothèse, os … Envoyés le plus rapidement possible au laboratoire (>2h) Envoi d’un prélèvement pour l’anatomo-pathologie Quantification précise du nombre de Polynucléaires neutrophiles Orientation vers Mycobactéries, champignons Quel type de prélèvement privilégier ? G Bjerkan el al, Journal of Medical Microbiology 2012 Etude prospective monocentrique 54 patients repris pour IP 5 Prélèvements standardisés 1 Liquide articulaire, 1 capsule 3 Tissus d’interface Analyse de 18 IP confirmées En faveur des tissus d’interface Nombre de P positifs en culture Charge bactérienne plus élevée Nombre de prélèvements Nature des prélèvements Arrêt des antibiotiques SPILF MSI IDSA ICM 2009 2011 2012 2013 5 3-5 3-6 3-6 Péri-prothétiques ≥ 15 jours Changement d'instruments Après chaque prélèvement Prélèvement à visée histologique ≥ 5 PNN/champ/5 champs SPILF 2009, Parvizi Clin Orthop Relat Res 2011, Osmon CID 2012, Parvizi Bone and Joint J 2013 Moins de prélèvements ? 215 IP, 89% cultures positives PHRC MICROBIOS, Bémer JCM 2016 Possible avec des prélèvements au contact du matériel et une culture optimisée (broyage) 11/XX Prise en charge des prélèvements au laboratoire 1) Prétraitement des échantillons Organisation des bactéries en biofilm sur le matériel et bactéries quiescentes dans des séquestres osseux les prélèvements doivent être broyés avant d’être ensemencés Techniques manuelles: longues, fastidieuses, risque de conta +++ Disperseur ou Broyeur à billes Roux CMI 2010 Bemer JCM 2014 Intérêt du Broyage des prélèvement Libérer les bactéries de la matrice osseuse ou du biofilm : Augmente la sensibilité de la culture Environ 10 ml de liquide Milieux de culture liquides et solides Garder du prélèvement congelé pour des analyses complémentaires (Biologie moléculaire) - Ensemencement d'hémocultures à partir du broyat 2 à 3 ml versus 50 µl sur les géloses: sensibilité rapidité de la détection possibilité : ID/ABG à partir des flacons positifs Bemer JCM 2016 14 2) Examen direct et cytologique ED: coloration de Gram Sensibilité 6%, spécificité 99% Utilité?? Cytologie : pour les liquides articulaires Quantification des leucocytes , recherche de microcristaux Formule leucocytaire 3 Arthrite septique >10 000 leucocytes/mm , 90% PNN Infection prothèse >1 700 leucocytes ; >65% PNN (Trampuz, Am J Med 2004) Cytologie des Prélèvements tissulaires Pas de quantification en bactério: absence, qq, nbreux PNN Anapath uniquement ( >5 leuco/champs) 3) Les cultures Recommandations Ensemencemement de plusieurs milieux de cultures riches Gélosés et liquides Gélose au sang en aérobiose Gélose au sang cuit, supplémentée, sous 5% de CO2 Gélose au sang en anaérobiose Bouillon d’enrichissement Schaedler Hémocultures à partir du broyat : (Bemer JCM 2016) Permet de diminuer le nombre de milieu Broyat sur hémoculture Gélose au sang cuit, supplémentée, sous 5% de CO2 Bouillon Schaedler gélosé (Ana, P acnes++) Incubation prolongée des milieux de cultures Schäfer P et al. Clin Infect Dis. 2008 Incubation prolongée des milieux de cultures 7 jours pour les milieux solides Au moins 14 jours pour les milieux liquides Les bouillons d’enrichissement sont à la fin de l’incubation si les cultures solides sont négatives Le laboratoire ne doit pas rendre de résultat négatif avant 14 jours Attention aux résultats partiels (souvent polymicrobien) Infections chroniques sur prothèse Culture lente, faible nombre de colonies Aspects polymorphes des cultures Infections plurimicrobiennes (10–20 % des IOA sur matériel) Même germe, plusieurs aspects de colonies parfois avec des antibiogrammes différents Small colony variant (colonies naines) - métabolisme ralenti : apparaissent tardivement -parfois plus résistante , perte de l’activité bactéricide des ATB Observation des cultures par du personnel formé Incubation longue, revoir >J5 même les positifs Identifications et ATB sur chaque aspect de colonie Conservation de toutes les souches Interprétation des résultats de culture Recommandations d’experts : SPILF 2009 Infection certaine : Au moins 1 prélèvement positif / germe « virulent » pour lesquelles la contamination est improbable : Entérobactéries, Pseudomonas, Staphylococcus aureus, Pneumocoque, Listeria, Salmonelle, Campylobacter, Pasteurella…. Au moins 3 prélèvements / germe « avirulent » = flore cutanée Staphylocoques à coagulase négative,Corynebactérie, Propionibacterium sp (même bactérie, même antibiogramme) Infection probablement exclue sans signe histologique ou clinique en dehors d’une antibiothérapie récente Tous les prélèvements stériles Ou 1 seul prélèvement positif à un germe « avirulent » Critères bactériologiques proposés pour l’IPOA MSIS 2011, IDSA 2012, ICM 2013 Majeur 1 prélèvement positif : germe virulent X ≥ 2 prélèvements positifs : germe cutané X 1 prélèvement positif : germe cutané Mineur X Critères mineurs : nécessité d’autres critères d’infection (CRP, anapath…) Parvizi Clin Orthop Relat Res 2011, Osmon CID 2012, Parvizi Bone and Joint J 2013 Techniques complémentaires? Sonication de l’implant Prothèse dans container stérile Trampuz NEJM 2007 Tampon Générateur d’ultra-son Basse puissance Tor Monsen et al. J. Clin. Microbiol. 2009;47:2496-2501 Décroche +++ le biofilm sans altérer la viabilité bactérienne Mise en culture du liquide de sonication Bons résultats (Sens 80%) mais pas d’étude comparative par rapport au broyage Difficile à mettre œuvre Biologie moléculaire Sensibilité souvent plus faible que la culture - très peu d’ADN bactérien - difficulté d’extraction prélèvement complexe Deux objectifs Rapidité du résultat Adaptation tmt probabiliste En seconde ligne quand les techniques de bactério classiques sont en echec Tests moléculaires rapides : orientation du traitement probabiliste GeneXpert : en 1h10 Présence de Staph aureus Présence du gène de résistance à la méticilline Bons résultats mais sur de petites séries Dubouix JCM 2011 Titecat DMID 2012 Valour DMID 2014 Permet l’adaptation précoce : arrêt de la Vanco ou de la Dapto Coût++ : impossible de passer les 5 prélèvements, Choix? Tests moléculaires pour documenter une infection PCR universelle ARNr 16S Réservée aux laboratoires spécialisés Non adaptée aux infections plurimicrobiennes Sensibilité inférieure à la culture Echec avec certains germe (P. acnes) Fihman JI 2007, Bjerkan JMM 2012, Bemer JCM 2014, Plouzeau JCM 2015 PCR spécifiques : S. aureus, S. epidermidis, mecA, P. acnes Plus sensibles que la PCR 16S K. kingae+++ (arthrite de l’enfant) Indications limitées à discuter en RCP Plutôt les infections chroniques Echec des cultures standards, Patient sous ATB +++ Nouveaux tests : serologie et biomarqueur dans liq synovial Sérologies: S. epidermidis, S aureus, S lugdunensis, strepto B, P. acnes Spécificité et surtout Sensibilité insuffisante Nouvelles études en cours INOPLEX BJI Marqueurs de l’inflammation dans le liquide synovial Leucocyte estérase Tischler, JBJS 2014 Alpha-defensine +++ >95% Sensibilité et spécificité, qq soit le type de germe A évaluer sur de grandes séries, dans les infections chroniques Pb : Prix+++ Deirmengian, Clin. Orthop. Relat Res. 2014 Bingham, Clin. Orthop. Relat Res. 2014 En résumé… • Arrêt des antibiotiques d’au moins 14j (si possible) • Prélèvements profonds multiples (3 à 5) avec du matériel différent pour chaque • Prise en charge au laboratoire par du personnel formé • Examen direct sensibilité nulle • Intérêt +++ du broyage et de l’incubation prolongée des milieux • Intérêt des broyat en flacon d’hémoculture • Culture longue et complexe : Patience/ Attention aux résultats partiels • Biologie moléculaire : sensibilité pas meilleure que la culture Test rapide d’orientation antibioprophylaxie Autres PCR : A discuter au cas par cas en RCP, patients sous ATB+++ • Nouveaux tests Alpha defensine++, Sérologie : en cours d’évaluation • Diagnostic complexe : discussion pluridisciplinaire (RCP)
